陳林林,楊茜瑤,王玲,宋佳琪,李偉
(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 食品工程學(xué)院,哈爾濱 150028)
酚酸是食品中最主要的抗氧化活性物質(zhì)來(lái)源,其組成及含量對(duì)抗氧化活性起決定性作用。酚酸類化合物廣泛存在于谷物、水果、蔬菜、咖啡的根莖等部位[1],通常以結(jié)合形式存在,如酰胺、酯或糖苷,很少以游離形式存在[2]。酚酸是非黃酮類酚類化合物,按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為兩類(結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1):苯甲酸衍生物類,如沒(méi)食子酸、香草酸、丁香酸、水楊酸;肉桂酸衍生物類,如阿魏酸、咖啡酸、肉桂酸、對(duì)香豆酸[3]。酚酸在食品加工過(guò)程中會(huì)受到不同條件的影響發(fā)生含量及抗氧化活性的變化。
圖1 酚酸結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram of phenolic acids
食品加工技術(shù)主要有發(fā)酵及酶處理、熱加工、高壓、超聲、微波、輻射、蒸汽爆破等,可以引發(fā)酚酸發(fā)生復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng),包括水溶性酚酸的浸出[4]、鍵合形式的分離[5]、酚酸的分離和轉(zhuǎn)化[6]、與食品組分的相互作用產(chǎn)生新的化合物等[7]。這些反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致食品基質(zhì)成分細(xì)胞的分解并釋放結(jié)合的或游離的酚酸類物質(zhì),發(fā)生酚酸的降解或由此引起食品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化。如用α-淀粉酶蒸煮、乳酸菌發(fā)酵、復(fù)合酶水解3種加工技術(shù)[8],可顯著提高酚酸、總FRAP和ORAC值,這可能是由于發(fā)酵能使一些糖化酚類物質(zhì)脫糖,從而可使植物細(xì)胞壁中的結(jié)合態(tài)酚酸釋放,提高總體酚酸含量進(jìn)而增強(qiáng)其抗氧化活性。
本文梳理了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外不同的加工技術(shù)對(duì)食品中酚酸含量(酚酸的解離、轉(zhuǎn)化、釋放)的影響以及對(duì)體外抗氧化活性(自由基的清除、脂質(zhì)抗氧化模型等)影響的研究,探討了加工技術(shù)對(duì)食品中酚酸反應(yīng)機(jī)理的影響,進(jìn)一步改變其抗氧化活性機(jī)制,為食品原料中酚酸類物質(zhì)的利用和加工食品品質(zhì)的改善提供了參考。
發(fā)酵是一種用于改善食品的感官和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的生物技術(shù)。發(fā)酵過(guò)程中能產(chǎn)生水解酶或脫羧酶,使復(fù)雜的植物次生代謝物水解成更簡(jiǎn)單的形式或轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),Makila等[9]用酶壓榨黑加侖殘?jiān)?,并將結(jié)果與傳統(tǒng)的漿果壓榨進(jìn)行比較,酶壓榨殘?jiān)姆宇惢衔锖渴欠敲笣{果果汁的9倍。這可能是由于酶處理能使一些糖化酚類物質(zhì)脫糖,從而釋放了植物細(xì)胞壁中的結(jié)合態(tài)酚酸如羥基肉桂酸類酚酸,使整體酚酸含量增加,羥基肉桂酸類酚酸通過(guò)醚鍵、木質(zhì)素、酯鍵與細(xì)胞壁中結(jié)構(gòu)性碳水化合物和蛋白質(zhì)等組分結(jié)合,具體釋放情況見(jiàn)圖2。Cho等[10]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)酶處理的玉米粉中阿魏酸含量是未經(jīng)處理的玉米粉的20.0倍(1.7~33.9 mg/100 g),也證實(shí)了酶處理可以增加酚酸的含量,表明酶的作用會(huì)促進(jìn)酚類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。發(fā)酵及酶處理也會(huì)作用在食品中,以酚酸為底物進(jìn)行代謝,導(dǎo)致整體酚酸含量降低。Wattananapakasem等[11]通過(guò)濕熱處理改善黑米米糠層的酚酸含量及抗氧化活性,加入乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵處理,酚酸含量和抗氧化性能均有所提高,一方面是由于細(xì)胞壁中釋放結(jié)合化合物,結(jié)合的酚類化合物在發(fā)酵過(guò)程中被酸分解;另一方面是因?yàn)槿樗峋l(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化酶,如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶,益生菌發(fā)酵[12]火龍果果肉,導(dǎo)致其酚酸含量降低,主要是由于在發(fā)酵過(guò)程中將酚酸作為其代謝底物消耗。也有研究表明發(fā)酵處理后食品中酚酸含量雖呈現(xiàn)降低趨勢(shì),但對(duì)抗氧化活性的影響有積極作用。
圖2 酚酸在植物細(xì)胞壁中的釋放過(guò)程Fig.2 The release process of phenolic acids in plant cell walls
食品中的酚酸受酶的作用使酚酸含量增加是導(dǎo)致抗氧化活性增強(qiáng)的主要原因。Cho等[13]使用商業(yè)細(xì)胞壁降解酶對(duì)糙米粉進(jìn)行酶處理以提高酚酸含量,處理后使游離酚酸的總量增加了8.4~11.2倍,尤其是阿魏酸和對(duì)香豆酸的含量,得出酚酸含量的增加是自由基清除率增加的主要原因。Xue等[14]在研究中發(fā)現(xiàn)纖維素酶在糖化過(guò)程中使酚酸含量增加,但由于在糖化后酚酸以共軛形式存在,所以很少檢測(cè)到游離酚酸,其抗氧化活性未受到影響;另一方面,纖維素酶導(dǎo)致酚酸主要以游離形式存在,結(jié)果表明阿魏酰酯酶和纖維素酶之間的協(xié)同作用導(dǎo)致游離酚酸的增加,從而增強(qiáng)其抗氧化活性。Ngqumba等[15]也發(fā)現(xiàn)酶的協(xié)同作用會(huì)促進(jìn)白葡萄酒中結(jié)合酚酸向游離形式轉(zhuǎn)化,使其抗氧化活性增強(qiáng)。Degrain等[16]采用乳酸菌、魏斯氏乳酸菌、假腸膜明串珠菌或植物乳桿菌對(duì)非洲茄(一種茄屬植物)發(fā)酵3 d,結(jié)果顯示植物乳桿菌限制了發(fā)酵茄屬植物的顏色修飾,提高了酚酸含量,并提高了其抗氧化活性和生物利用度,其中香草醛酸和對(duì)香豆酸含量的增加是提高抗氧化活性的原因。Li等[17]研究了嗜酸乳桿菌、干酪乳酸菌、瑞士乳酸菌和植物乳酸菌4種商品乳酸菌對(duì)紅棗汁酚類物質(zhì)的影響。結(jié)果表明,發(fā)酵顯著提高了棗汁中的酚酸含量,基于DPPH和FRAP方法的抗氧化能力顯著提高,且與咖啡酸含量呈正相關(guān)。Sharifi等[18]在水楊酸處理的藥用植物蘇打中觀察到酚酸含量顯著增加,提高了18.33倍,對(duì)細(xì)胞懸浮培養(yǎng)中酚酸類化合物的含量和DPPH清除活性的提高具有積極作用。
熱處理是最常用的一種食品加工方式。在食品加工中,熱處理不僅能達(dá)到一些功能性的效果,還能起到滅菌消毒、改善感官特性、延長(zhǎng)貨架期以及保證食品安全質(zhì)量的作用。對(duì)于富含酚酸的食品而言,熱加工可能導(dǎo)致食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的改變,發(fā)生各種化學(xué)變化、褐變及美拉德反應(yīng)等,使食品中的酚酸發(fā)生降解、異構(gòu)化,引起酚酸含量或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
熱加工可分為蒸煮、焙烤、干燥以及微波加熱等。熱加工過(guò)程會(huì)使食品體系組分發(fā)生各種結(jié)構(gòu)上的物理化學(xué)變化,例如細(xì)胞壁多糖、蛋白質(zhì)和酚酸發(fā)生降解或修飾。Yilmaz等[19]研究發(fā)現(xiàn),微波蒸煮和熱風(fēng)干燥是保存生物活性物質(zhì)最多的方法,其次是高壓釜蒸煮和熱風(fēng)干燥。加熱干燥過(guò)程會(huì)減緩或阻止微生物的生長(zhǎng),并且在此過(guò)程中盡可能地保留了天然酚酸的特性。熱加工會(huì)使部分酚酸發(fā)生互作效應(yīng)或者協(xié)同作用,Kambizi等[20]研究結(jié)果顯示溫度在24 ℃時(shí)馬鈴薯果皮和果肉中的綠原酸含量分別顯著增加至13%和26%,而咖啡酸的含量顯著降低,證明溫度對(duì)綠原酸和咖啡酸含量有很強(qiáng)的互作效應(yīng)。Khanh等[21]研究了熱處理對(duì)紫肉甘薯粉生物活性物質(zhì)和性能的影響,研究結(jié)果顯示微波真空干燥是最有效的工藝,因?yàn)樗梢员4孀疃嗟幕ㄇ嗨睾头宇惢衔铩<庸み^(guò)程中也會(huì)有如基因型、外界環(huán)境等對(duì)酚酸含量造成影響,Moraes等[22]研究發(fā)現(xiàn)酚酸含量受加工條件的影響,但這些變化也可能與化合物類型和高梁基因型有關(guān)。Mostapha等[23]研究自然光干燥對(duì)3種無(wú)花果品種的一些理化參數(shù)、酚類成分的影響,發(fā)現(xiàn)無(wú)花果中存在14種酚酸,包括8種首次檢測(cè)到的化合物,經(jīng)過(guò)曬干處理后除肉桂酸和沒(méi)食子酸含量增加外,其他酚酸含量下降約29%。
熱加工會(huì)影響食品本身結(jié)構(gòu)或存在狀態(tài),進(jìn)而改變酚酸的釋放或保留率。Zeng等[24]研究了糊化工藝和單寧酸的加入對(duì)小麥淀粉的影響,發(fā)現(xiàn)單寧酸的加入對(duì)小麥淀粉的酚酸含量有積極影響;糊化處理甚至?xí)黾臃铀岷?,在糊化狀態(tài)下抗氧化活性的增加可能來(lái)自從淀粉-單寧酸復(fù)合物中釋放的消化提取物中的酚類物質(zhì)。真空烘箱干燥[25]的樣品也具有較高水平的酚酸含量。Rodríguez-Solana等[26]評(píng)估烘焙溫度對(duì)角豆酒的影響,烘焙溫度對(duì)酚類含量有顯著影響,使酚酸含量增加了2倍多,主要原因是更多的游離沒(méi)食子酸可能從高分子化合物中釋放出來(lái)。Butts-Wilmsmeyer等[27]將整個(gè)玉米粒加工成烤玉米片,結(jié)果顯示膨化加工的酚酸含量保留率低。Kamal等[28]采用醋酸溶液熱燙對(duì)辣椒進(jìn)行預(yù)處理,使辣椒中的酚酸有所損失,但回收率仍在可靠范圍內(nèi)。
表1 熱加工對(duì)酚酸含量的影響Table 1 Effect of thermal processing on phenolic acid content
在食品中酚酸的存在狀態(tài)包括可結(jié)合態(tài)和游離態(tài);熱加工會(huì)改變食品中酚酸的存在形式,進(jìn)而改變其含量和抗氧化活性。Ding等[33]研究發(fā)現(xiàn)檸檬中的酚類物質(zhì)主要以游離的形式存在,在低溫干燥時(shí)檸檬中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚酸含量降低,而在高溫干燥時(shí)結(jié)合態(tài)酚酸含量升高。Alfeo等[34]研究不同烘焙時(shí)間和溫度對(duì)新鮮小麥芽烘焙產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響。結(jié)果表明,熱處理影響游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚酸。低溫和長(zhǎng)時(shí)間處理可能促進(jìn)游離多酚和糖的利用,而高溫、短時(shí)處理可能保存結(jié)合的多酚和淀粉。Li等[35]測(cè)定了熱處理對(duì)酚類化合物和抗氧化活性的影響。在未加熱的山楂中鑒定出的酚酸,26種可溶,10種不溶。熱處理導(dǎo)致總可溶性酚酸含量顯著降低,但總不溶性結(jié)合酚酸含量顯著升高,在煮熟的山楂中抗氧化活性未發(fā)生顯著降低;綠原酸、原花青素B2、金絲桃苷和異槲皮素含量與抗氧化活性顯著相關(guān)。
熱處理對(duì)酚類化合物和抗氧化活性的影響取決于酚酸的存在狀態(tài)和加工條件。Silva-Ramírez等[36]研究商品綠茶提取物中的酚酸含量和抗氧化活性變化,當(dāng)使用較低的干燥溫度和較高的浸漬溫度時(shí),商品綠茶浸出液中酚酸的濃度較高,在30 ℃干燥43 h、浸提溫度100 ℃時(shí),酚酸含量達(dá)到最高,而浸提溫度對(duì)DPPH、ABTS自由基的抑制率起決定性作用,延長(zhǎng)干燥時(shí)間和較高的浸提溫度表現(xiàn)出良好的抗氧化活性。Juhaimi等[37]研究顯示在60 ℃時(shí),柑橘種子和柑橘油中酚酸含量顯著增加,在較溫和的條件下,得到較高的鐵離子還原能力,結(jié)果顯示高溫條件使酚酸發(fā)生降解進(jìn)而不利于核桃粉中酚酸表現(xiàn)出抗氧化活性。Santos等[38]研究了核桃粉在不同的烘焙條件下(50,100,150 ℃和30,60,120 min)酚酸含量的變化,在較低溫度條件下,核桃粉的酚類含量與對(duì)照樣品相比,表現(xiàn)出較高的酚酸含量和較高的鐵離子還原能力。Sunisa等考察了水熱預(yù)處理對(duì)玉米水解液中阿魏酸含量的影響,121 ℃高壓滅菌90 min后,阿魏酸含量為(277.3±3.2) μg/mL,是未加熱樣品的2.05倍;121 ℃下90 min的水熱預(yù)處理?xiàng)l件使DPPH和ABTS自由基清除能力分別提高了1.3倍和1.5倍。Azad等[39]在110 ℃下通過(guò)焙烤、蒸煮、膨化和擠壓小米粉,發(fā)現(xiàn)焙烤后的小米粉抗氧化活性顯著提高。Zdemir等[40]的研究結(jié)果顯示焙烤溫度和時(shí)間對(duì)樣品的氧化參數(shù)有顯著影響。
熱加工也會(huì)和其他加工技術(shù)共同影響食品中酚酸含量和抗氧化活性,比如,在熱加工基礎(chǔ)上添加其他物質(zhì)。甘藍(lán)膨化玉米食品[41]中含有15種酚酸,主要是原兒茶酸、香草酸、咖啡酸、p-香豆酸、阿魏酸、水楊酸、龍膽酸等。酚酸的含量在甘藍(lán)的加入后明顯提高,高溫短時(shí)擠壓蒸煮工藝對(duì)多酚的活性沒(méi)有抑制作用。Linhares等[42]的研究得到高溫短時(shí)、超高溫使果汁中的酚酸含量增加。Sawicki等[43]在白甜菜根制品中發(fā)現(xiàn)9種酚酸,主要為阿魏酸和對(duì)香豆酸,煮沸使酚酸含量增加了3%,而烘焙和發(fā)酵使這些酸的含量分別降低了約6%和11%。Hang等[44]發(fā)現(xiàn)微波干燥后得到香蕉中抗氧化能力增強(qiáng)(DPPH自由基的清除率為37.70%,ABTS自由基的清除率為46.35%,銅離子降低抗氧化能力為64.55%)。熱處理一直被作為一種重要的食品加工方式,可以通過(guò)改變食品中酚酸的存在狀態(tài)、釋放程度和與多糖、蛋白質(zhì)等的結(jié)合程度來(lái)控制酚酸含量和抗氧化活性,但是也會(huì)對(duì)食品中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其生理活性成分等產(chǎn)生不良影響。
食品非熱加工技術(shù)是指在食品行業(yè)中通過(guò)非傳統(tǒng)加熱的方法來(lái)進(jìn)行殺菌與鈍酶的技術(shù),其包括超高壓、高壓脈沖電場(chǎng)、高壓二氧化碳、超聲波、電離輻射、脈沖磁場(chǎng)、蒸汽爆破和機(jī)械加工等技術(shù)。與傳統(tǒng)的“熱加工”技術(shù)相比,食品“非熱加工”具有殺菌溫度低,能更好保持食品固有營(yíng)養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)、色澤和新鮮度等特點(diǎn)。
高壓處理包括在短時(shí)間內(nèi)對(duì)食物單獨(dú)施加壓力或與低溫結(jié)合使用。水果和蔬菜產(chǎn)品的高壓處理已被證明是控制微生物生長(zhǎng)和質(zhì)量,降解酶活性的有用工具,延長(zhǎng)了貨架期,提高了質(zhì)量,并保留了它們的營(yíng)養(yǎng)和功能特性,避免了傳統(tǒng)熱加工技術(shù)的有害影響。Irene等[45]以蘋果為研究對(duì)象,研究了高壓處理(400,500,600 MPa,35 ℃,5 min)對(duì)不同種類酚類化合物的影響。在西班牙產(chǎn)蘋果中,所有高壓條件均導(dǎo)致總羥基肉桂酸含量顯著下降,其中400 MPa的降幅最大(38%),600 MPa的降幅最小(14%);在意大利產(chǎn)蘋果中,400 MPa和500 MPa的高壓處理降低了總羥基肉桂酸含量(13%),600 MPa的高壓處理顯著增加了總羥基肉桂酸含量(29%)。Kim等研究糙米在37 ℃發(fā)芽,分別在0.1,10,30,50,100 MPa壓力下放置24 h,酚酸含量從0.1 MPa時(shí)的85.37 μg/g增加到100 MPa時(shí)的183.52 μg/g。100 MPa處理的發(fā)芽后樣品中,沒(méi)食子酸(4.29 μg/g)、兒茶素(9.55 μg/g)、對(duì)香豆酸(8.36 μg/g)、阿魏酸(14.99 μg/g)、水楊酸(14.88 μg/g)和反式肉桂酸(45.23 μg/g)的含量最高。這些結(jié)果表明高靜水壓處理與發(fā)芽處理相結(jié)合是提高糙米中酚酸含量的有效方法。
高壓會(huì)使細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞,促進(jìn)酚酸類物質(zhì)的釋放,Yu等[46]研究了不同蒸煮壓力對(duì)酚類化合物的影響,高壓蒸煮對(duì)游離酚類化合物(p-香豆酸和阿魏酸)的保留率高,并導(dǎo)致兩種主要結(jié)合酚類化合物(阿魏酸和異阿魏酸)的含量顯著增加;與低壓蒸煮(30,40,50 kPa)相比,高壓蒸煮(60,70,105 kPa)導(dǎo)致酚酸含量和總抗氧化活性的保留率更大。Zong等[47]研究了動(dòng)態(tài)高壓微流控對(duì)棗汁中酚酸含量的影響。在未處理和動(dòng)態(tài)高壓微流控處理的樣品比較中,這兩種處理的酚酸含量和維生素C含量總體上沒(méi)有顯著差異,但可以保持對(duì)羥基自由基的清除能力不變,在40~120 MPa時(shí),ABTS+測(cè)定結(jié)果明顯增強(qiáng),而較高的壓力也會(huì)導(dǎo)致酚酸含量降低;Zhang等[48]證明高壓CO2預(yù)處理樣品中酚酸類化合物、游離氨基酸和還原糖含量均高于未處理樣品。Ugur等[49]研究了高壓輔助萃取對(duì)油的理化性質(zhì)的影響。隨著溫度的升高,壓力可降低酚類含量。高壓處理對(duì)食品中酚酸的保留率普遍較高,會(huì)促進(jìn)酚酸的釋放,是非熱加工技術(shù)中較為成熟的加工技術(shù),得到廣泛應(yīng)用。
輻射在一定程度上會(huì)影響酚酸的含量,該過(guò)程不同于其他加工過(guò)程,基本不會(huì)提高食品表面溫度,只需消耗較少的能量便可達(dá)到加工的目的,對(duì)食物的色澤、風(fēng)味影響較小。然而,在食品加工過(guò)程中,對(duì)使用的電離輻射源有一定的限定,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中確立輻照的安全劑量為10 kGy以下。Benincasa等[50]發(fā)現(xiàn)在0.5 kGy劑量下的酚類化合物含量升高。Naresh等[51]將芒果汁以0,1.0,3.0,5.0 kGy的劑量照射,γ-輻照后,總多酚含量顯著增加(P<0.05),而抗壞血酸含量隨著照射劑量的增加而降低。通過(guò)HPLC分析發(fā)現(xiàn)沒(méi)食子酸、丁香酸和綠原酸含量顯著增加而阿魏酸含量顯著減少。
輻照會(huì)使食品中質(zhì)子化羧基和帶正電荷的氨基發(fā)生靜電排斥作用,影響酚酸的分解、積累和釋放,Oksana等[52]研究了室內(nèi)和室外條件下紫外光(ultraviolet,UV)輻射和溫度對(duì)綠葉和紅葉萵苣的影響。與溫室(低UV輻射、高溫)條件相比,室外直射陽(yáng)光(高紫外輻射、中等溫度)下,酚酸(苯甲酸衍生物和肉桂酸衍生物)的積累增加。UV輻射和溫度(室內(nèi)外效應(yīng))的比較表明,UV輻射水平對(duì)黃酮類、花青素和甲氧基肉桂酸的積累起主導(dǎo)作用,而溫度對(duì)酚酸(迷迭香酸、對(duì)茴香酸、香草酸)的積累起主導(dǎo)作用。Irakli等[53]研究紅外輻射加熱對(duì)米糠中酚酸含量的影響,發(fā)現(xiàn)米糠中結(jié)合提取物的酚類含量和抗氧化活性隨著紅外功率的增加而增加,而游離提取物的酚類含量和抗氧化活性沒(méi)有顯著增加。Villavicencio等[54]研究了發(fā)光二極管不同輻射波長(zhǎng)對(duì)單粒小麥和二粒小麥中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚類物質(zhì)的影響。光對(duì)小麥芽的影響通常不顯著,對(duì)小麥苗的影響更大且具有物種特異性;單粒小麥中的藍(lán)色和二粒小麥中的紅色通常會(huì)增加游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚酸的含量;其中藍(lán)色光照處理增強(qiáng)了游離酚酸的抗氧化活性,紅色則降低了其抗氧化活性。
蒸汽爆破(steam explosion, SE)是一種有效的粉碎材料以提高其質(zhì)量的技術(shù),環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效。Li等[55]研究了SE對(duì)苦蕎麥麩皮中酚類物質(zhì)的釋放效果,發(fā)現(xiàn)其促進(jìn)了酚類物質(zhì)的溶解,尤其是結(jié)合部分的含量增加了近1倍。Jung等[56]研究的爆橡木提取物的抗氧化活性隨著汽爆停留時(shí)間(5~30 min)的延長(zhǎng)而增加,50%乙醇汽爆(汽爆條件:壓力25 kg/cm2,20 min)的橡木提取物酚酸含量提高,具有較強(qiáng)的抗氧化活性。Lee等[57]研究了過(guò)熱蒸汽處理對(duì)紫蘇籽油產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,蒸汽爆破處理后的紫蘇籽油與未處理的相比酚類含量提高了3倍,抗氧化活性提高了5倍,蒸汽爆破處理破壞了食品組分間的相互作用,使更多的酚類物質(zhì)被釋放。
超聲、超臨界CO2、膨化、堿化、油炸等處理技術(shù)也會(huì)使食品的酚酸含量發(fā)生改變,近年來(lái)也成為比較新穎的話題。通過(guò)這些加工技術(shù),從不同方面改變食品中酚酸的含量,使其保持更好的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和利用價(jià)值。其中,超聲波處理產(chǎn)生的高能量可使食品組分發(fā)生物理化學(xué)變化,破壞食品中一些細(xì)胞結(jié)構(gòu),使酚酸更好地釋放出來(lái)。Papoutsis等[58]從橙皮中提取的酚酸含量隨著超聲波功率的增加(3.2~56 W)而增加(6.59~7.84 mg/g)。Oladunjoye等[59]利用熱超聲技術(shù)來(lái)保存果汁的品質(zhì),作為傳統(tǒng)巴氏殺菌的替代方法,引起了人們的研究興趣。對(duì)果汁分別進(jìn)行巴氏殺菌和超聲處理,熱超聲增加了抗壞血酸含量(11.40%~18.55%)和酚酸含量(17.98%~18.35%)。Zhou等[60]研究表明大麥品種和制粒對(duì)酚類化合物的影響明顯,其中細(xì)粉碎對(duì)各種酚類化合物的影響程度最高,但影響分布并不均勻。Ruiz等[61]將土豆經(jīng)過(guò)油炸制成薯片,油炸后的酚酸含量顯著增加。螺旋壓濾機(jī)加工[62]似乎沒(méi)有引起抗壞血酸、酚類化合物和類胡蘿卜素的降解,這可以歸因于在低氧氣氛下的快速加工,未對(duì)酚酸造成影響。熱堿浸泡法[63]降低了高粱中的酚酸含量,但保留了其他酚類化合物和抗氧化能力。Takafumi等[64]實(shí)驗(yàn)證明超臨界CO2提高了草莓提取物的酚酸含量,在壓力為20 MPa時(shí),抗氧化能力和酚酸含量達(dá)到最大值。Bagchi等[65]對(duì)大米進(jìn)行加工(膨化、攪拌、烘烤和蒸煮),形成4種不同的大米制品,其中膨化得到的膨化米平均酚酸含量最高,蒸煮得到的米飯酚酸含量最少,烘烤得到的爆米花顯示出較強(qiáng)的抗氧化能力。
表2 影響酚酸含量及抗氧化的加工技術(shù)Table 2 Processing technologies that affect phenolic acid content and antioxidation
續(xù) 表
酚酸作為一種生物活性物質(zhì)存在于食品中,會(huì)對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)及生理活性造成影響。不同的加工技術(shù)會(huì)影響食品中酚酸含量,進(jìn)而影響其抗氧化活性。其中酶處理可以很大程度上提高酚酸的含量,不同酶的協(xié)作處理、酶處理對(duì)細(xì)胞壁的降解、酶處理后產(chǎn)生的糖化作用等使酚酸從結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài),與其他小分子物質(zhì)結(jié)合以提高酚酸含量及抗氧化活性。熱處理也會(huì)對(duì)酚酸產(chǎn)生積極影響,影響食品本身結(jié)構(gòu)或存在狀態(tài),進(jìn)而改變酚酸的釋放或保留率,提高抗氧化活性。高壓、輻照、超聲等非熱加工技術(shù)使食品中的酚酸降解或者濃縮,通過(guò)控制酚酸釋放進(jìn)而改變其抗氧化活性。酚酸化合物在復(fù)雜的食品體系中扮演著重要的角色。目前,食品加工對(duì)酚酸的影響不夠穩(wěn)定,研究仍較為有限,對(duì)食品中酚酸的開(kāi)發(fā)和加工仍需進(jìn)一步深入研究。